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Métricas para la química verde - Coggle Diagram
Métricas para la química verde
Consenso general
Claramente definidas
Simples
Mensurables
Que sean medibles
Objetivas
Impulsar el comportamiento
deseado
Métricas utilizadas en el pasado
Rendimiento másico efectivo
Indicador que mide qué parte de la masa del producto proviene de materiales que no son dañinos para el ambiente o para la salud.
Difícil de aplicar ya que no siempre se tiene la información de completa sobre la toxicidad de cada sustancia usada.
Se obtiene dividiendo la masa de los productos entre la masa de los reactivos no benignos y multiplicando el resultado por 100
Factor-E
Indicador consistente en una relación numérica entre la cantidad de desechos producidos en un proceso químico industrial y la cantidad de producto creado
Debido a la falta de claridad a la hora de definir "desperdicios totales" esta métrica no es muy útil en procesos industriales complejos
Mientras mayor es el número peor es la relación entre la producción de producto y desperdicio; un 0 significa que no hay desechos producidos
Se calcula decidiendo la masa total de desperdicios generados entre la masa de producto generado
Economía atómica
Mide qué porcentajes de átomos de los reactivos terminan dentro del producto final
Ventajas
Ayuda a los químicos a diseñar reacciones más eficientes
La economía atómica se calcula dividiendo la masa total del producto final generado entre la sumatoria de las masas de todos los reactivos usados para generar el producto final. Esto también aplica en casos donde el proceso de síntesis es de múltiples pasos
Supuestos
Reactivos
Sustancia que se incorpora a un producto de reacción.
En la economía atómica pueden ser solo los relevantes.
Catalizadores estequiométricos
Ácidos o bases
Los reactivos inorgánicos no se tienen en cuenta si hay otras 2 especies reactivas.
Materiales intermedios
Estequiometría
Un exceso de uno o ambos reactivos para maximizar el rendimiento/selectividad no se incluye en el cálculo de la economía atómica.
Se utiliza la proporción pertinente
Resolución y pureza óptica
Se debe ajustar la estequiometría considerando que una parte de la masa se descartara como un enantiómero no deseado.
Implicación de costos
Un desperdicio de los recursos puede tener implicaciones significativas en términos de costos.
Las reacciones que poseen una baja economía atómica afectarán el costo de sintetizar una nueva identidad química nueva por que
Las estrategias sintéticas afectarán la longitud y complejidad de la ruta
Porciones de la molécula pueden estar en el lugar equivocado en el estado de oxidación
Puede ser necesaria para protección/desprotección
Pueden requerirse resoluciones quirales.
Los materiales y energía no se utilizan eficientemente.
Requieren de procesos de purificación y separación.
Existen costos ambientales, seguridad y salud asociados con los materiales usados y desechados.
Otras métricas
Eficiencia de carbono
% de carbono
de los reactivos que permanece en el producto final.
Eficiencia de masa de reacción (RME)
% de la masa de los reactivos que quedan en el producto.